里氏硬度測試技術(shù)概述

里氏硬度測試技術(shù)是國際上繼布、洛、維、肖氏硬度之后新發(fā)展的一種技術(shù)，依據(jù)里氏硬度理論制造的里氏硬度儀改變了傳統(tǒng)的硬度測試方法。由于硬度傳感器小如一只筆，可以手握傳感器在生產(chǎn)現(xiàn)場直接對工件進(jìn)行各種方向的硬度檢測，因此是其它臺式硬度儀所難以勝任的。自里氏硬度儀誕生以來，在國際上的普及程度越來越廣。在中國，里氏硬度技術(shù)已有初步發(fā)展，為了推廣這一先進(jìn)技術(shù)，參照國際標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)械工業(yè)部已頒布了"里氏硬度儀技術(shù)條件ZBN7l 010-90"，國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局已頒布"金屬里氏硬度試驗(yàn)方法 GB/T 17394-98"。   
1、什么是里氏硬度
  里氏硬度的概念是由美國Dr.Dietmar Leeb提出來的，它是一種動(dòng)態(tài)硬度試驗(yàn)法。硬度傳感器的沖擊體在與被測工件沖擊過程中，距工件表面1mm時(shí)的反彈速度與沖擊速度的比值乘以1000，定義為里氏硬度值，以HL表示里氏硬度計(jì)算公式如下：
  HL=Vb/Va×1000 其中,Vb:表示反彈速度, Va:表示沖擊速度
  
2、里氏硬度儀的特點(diǎn)
  2.1、肖氏及里氏硬度均屬動(dòng)載測試法，但肖氏考察的是沖擊體反彈的垂直高度，因此決定了肖氏硬度儀要垂直向下使用，這勢必在實(shí)際使用中造成很大的局限性；而里氏就不同了，里氏考察的是沖擊體反彈與沖擊的速度，通過速度修正，可在任意方向上使用，極大地方便了使用者。
  2.2、通常使用的布、洛、維氏硬度計(jì)．由于體積龐大，不便于在現(xiàn)場使用，特別是需測試大、重型工件時(shí)。由于硬度計(jì)工作臺無法容納，所以根本無法檢測。而里氏硬度儀無需工作臺，其硬度傳感器小如一只筆，可用手直接操作，無論是大、重型工件還是幾何尺寸復(fù)雜的工件都能容易地檢測。
   
3、里氏硬度的相關(guān)因素
  里氏硬度試驗(yàn)法既然是動(dòng)載測試法，那么里氏硬度值必然與金屬材料的彈性模量E有關(guān)．而材料的不同所對應(yīng)的彈性模量也不同所以里氏硬度儀是按材料種類進(jìn)行分類測試的。
   
4、里氏硬度與其它硬度的轉(zhuǎn)換
  里氏硬度值與其它硬度值(HRC、HRB、HB、HV、HSD)之間有對應(yīng)關(guān)系．因此可將里氏值(HL)轉(zhuǎn)換成其它硬度值．里氏硬度儀可通過機(jī)內(nèi)微電腦進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換。
  
5、里氏硬度與其它硬度的分類對比及檢測要求
  從微觀形變上分類，布、洛、維氏硬度考察的是材料的塑性形變，表現(xiàn)為壓痕的大小或深度；里、肖氏硬度考察的是材料的彈性形變，表現(xiàn)為反彈速度的大小或高度。
   
6、里氏硬度儀對測量的要求
  6.1、 試樣表面的要求
測試面應(yīng)有金屬光澤，不應(yīng)有氧化皮及其它污物，表面粗糙度應(yīng)符合如下要求：
沖擊裝置類型 試件表面粗糙度(um)
D、DC型 ≤1.6
G型 ≤6.3
C型 ≤0.4



  6.2、 試樣重量要求
  試樣必須有足夠的質(zhì)量及剛性以保證在重建過程中不產(chǎn)生位移或彈動(dòng)，質(zhì)量應(yīng)符合如下要求：
     
沖擊裝置類型 試樣質(zhì)量(Kg)
穩(wěn)定放置 固定或夾持 需耦合
D、DC型 >5 2～5 0.05～2
G型 >15 5～15 0.5～5
C型 >1.5 0.5～1.5 0.02～0.5


  
  6.3、 試樣厚度要求
試樣應(yīng)有足夠的厚度，最小厚度應(yīng)符合如下要求：
  
沖擊裝置類型 試樣最小厚度(mm)
D、DC型 5
G型 10
C型 1

里氏硬度計(jì)使用都很方便，如北京時(shí)代集團(tuán)的TH160，但維修不方便。

按照里氏硬度計(jì)的定義公式，里氏硬度試驗(yàn)應(yīng)該同時(shí)采集沖擊速度和反彈速度，但現(xiàn)在的里氏硬度計(jì)的工作原理是固定沖擊速度，只采集反彈速度，這樣簡化了儀器的工作過程，降低了成本。作為檢定員，知道這對調(diào)試硬度計(jì)是有幫助的。